土拉霉素是獸類專用的新型大環內脂類抗菌藥物,歐盟和美國已批準將其用于牛和豬呼吸系統疾病的防治。土拉霉素給藥后吸收迅速,生物利用度高、半衰期長,藥效持久。腸胃外單次給藥即能供全程的治療,在獸醫臨床具有廣闊的應用前景。
一、理化性質
土拉霉素是由13員氮內脂環(10%)和15員氮雜內脂環(90%)2個同分已構體組成的混合物,分子式為C41H79N3O12,相對分子質量為806.23。土拉霉素含3個堿性的氨基基團,在溶液中呈強負電性,PKa值為8.6、9.6、9.9;它有利于穿透革蘭氏陰性菌的外膜;當氨基未離子化時,呈親脂性;代謝時穩定。
二、藥效學
土拉霉素通過阻礙細菌轉肽過程,抑制細菌蛋白質的合成。土拉霉素的抑菌和殺菌活性,尤其對牛和豬呼吸系統疾病病原菌敏感,如胸膜肺炎放線桿菌、溶血性巴斯德菌、出血敗血性巴氏桿菌、睡眠嗜組織菌(睡眠嗜血菌)、肺炎支原體、副豬嗜血桿菌、支氣管敗血性博德特菌等。Codinho等采用肉湯稀釋法對1998-2001年間從歐洲8個地區收集的牛和豬呼吸系統疾病病原菌進行了體外抑菌試驗,結果發現土拉霉素對溶血性巴氏桿菌MIC90為1微克/毫升、出血性敗血巴氏桿菌為2微克/毫升、睡眠嗜組織菌(睡眠嗜血菌)MIC為0.5~4微克/毫升、胸膜肺炎放線桿菌MIC為4~16微克/毫升。土拉霉素的抗菌活性受培養條件影響,在培養基中加入血漿時土拉霉素MICS值降低。
土拉霉素的體外抗菌活性與試驗培養基的pH值有關,pH值在一定范圍內降低時土拉霉素的活性也降低。pH的微小變化也可能導致土拉霉素抗菌活性的顯著變化。土拉霉素的這種特性是因為其分子中有3個可電離的基因。從中性到酸性條件下,分子的高位正電荷將會使脂質的溶解度降低,從而導致土拉霉素穿透細胞壁的能力降低,不能到達細胞內的目標。土拉霉素的體外廣譜活性在動物結腸內容物和糞便中會顯著降低。
三、藥動學
土拉霉素的藥代動力學特征是單劑量給藥后注射部位吸收迅速,有效血藥濃度持續時間長,消除緩慢,表觀分布容積大,生物利用度高,外周組織濃度高于血漿濃度;組織分布廣泛和細胞滲透能力強。用藥后肺組織的藥物濃度始終高于血藥濃度,藥物在肺泡巨噬細胞和嗜中性粒細胞中聚積,隨后從這些細胞中緩慢釋放。
Nowakowski等測定了土拉霉素在牛體內的藥動學參數和肺組織內的藥物濃度。結果表明:單劑量2.5毫克/公斤體重頸部皮下注射給藥后,土拉霉素吸收迅速而且完全,給藥15分鐘后血藥濃度達峰值。藥物濃度在肺內維持較高而且持久,相對生物利用度超過90%,清除率為170毫升/小時·公斤。土拉霉素在全身各組織中分布廣泛,表觀分布容積為11升/公斤。表觀容積大主要是因為土拉霉素在牛體內的消除半衰期長,在血漿中為2.75天,肺內為8.75天,去勢牛和母牛的藥動學參數沒有區別。
Benhaoui等對土拉霉素在豬體內的絕對生物利用度和肺組織內的分布進行了研究:給豬肌肉或靜脈注射2.5毫克/公斤的土拉霉素,結果表明,肌肉注射給藥后15分鐘,血藥濃度達峰值。血漿中表現平均消除半衰期為75.6小時;靜脈注射給藥后,血漿清除率為181毫升/小時·公斤,穩態表觀分布容積為13.2升/公斤,消除半衰期為67.5小時。肌肉注射的生物利用度大于87%,肌肉注射/靜脈注射的肺內藥物濃度比≥0.96。肌肉注射給藥12小時后肺內藥物濃度為2 840納克/克,24小時后為3 470納克/克,6天為1 700納克/克,10天為1 240納克/克,綜上所述,豬按2.5毫克/公斤單劑量肌肉注射土拉霉素后,藥物吸收迅速,生物利用度高,肺內組織內一直維持較高的藥物濃度,消除緩慢。
四、不良反應和注意事項
土拉霉素無致癌、致畸和遺傳毒性,不會誘導基因突變。給藥后90%的土拉霉素以原形從糞便和尿液排泄,糞便對土拉霉素有很高的吸附能力,能與結腸內容物大量結合而排出,而且結腸內容物和糞便的pH值均能顯著降低土拉霉素的抗菌活性。因此服用推薦劑量的土拉霉素,不會對環境中的生物產生嚴重危害。土拉霉素可能產生心臟毒性,據報道,6月齡牛單劑量皮下注射12.5毫克/公斤體重和15毫克/公斤體重給藥后,可能出現急性心臟毒性,表現為心肌變性多病灶的損傷。暫時出現多涎和呼吸困難現象。豬也會出現輕微的流涎,但時間很短,一般小于4小時,土拉霉素注射后會出現局部組織反應,主要是因為使用計量太大,遠遠高于治療劑量。常用的給藥方式是皮下和肌肉注射,口服給藥和靜脈注射會出現輕度或中度的毒性反應。因此,應用土拉霉素防治牛和豬呼吸系統疾病時必須在獸醫指導下進行。
實驗動物接觸高劑量土拉霉素的會出現輕微的浮腫和脫皮、飼料消耗少、排便減少等現象。
土拉霉素不能用于哺乳期奶牛或未反芻犢牛。牛的休藥期為18天;豬的休藥期為5天;牛皮下注射給藥時,每個注射部位不超過10毫升;豬肌肉注射給藥時,每個注射部位不超過2.5毫升。
目前臨床上批準使用的大環內脂類藥物用于牛和豬的呼吸系統疾病防治時通常采用拌料或飲水給藥方式,需要多次重復給藥才能發揮藥效。土拉霉素則通過單劑量胃腸外給藥的方式防治豬和牛的呼吸系統疾病,使處理動物次數降到最低以獲得最大的順應性,從而減少對動物的應激。基于其對呼吸系統疾病病原菌優良的體外抗菌活性和良好的藥動學特征,土拉霉素將會有更廣闊的應用前景
作者:宋福杰 劉明春 鄒美 符特 沈陽農業大學畜牧獸醫學院